PLoS ONE: Gene Expression Profilering i maveslimhinden fra Helicobacter pylori-Inficerede og Ikke-inficerede patienter, der gennemgår kronisk Overfladiske Gastritis

Abstrakt

Helicobacter pylori
infektion reprograms vært genekspression og påvirkninger forskellige cellulære processer, som er blevet undersøgt af cDNA microarray hjælp in vitro
kultur celler og in vivo
gastrisk biopsier fra patienter i kronisk Abdominal klage. For yderligere at udforske virkningerne af H. pylori
infektion på host genekspression, har vi samlet de mavens antrale slimhinde prøver fra 6 ubehandlede patienter med gastroskopisk og patologisk bekræftelse af kronisk overfladisk gastritis. Blandt dem tre patienter blev smittet af H. pylori
og de andre tre patienter var ikke. Disse prøver blev analyseret ved en mikroarraychip som indeholder 14,112 klonede cDNA'er, og microarray data blev analyseret via BRB ArrayTools software og hjemmeside Ingenuity Pathways Analysis (IPA). Resultaterne viste 34 gener af 38 differentielt udtrykte gener reguleret af H. pylori
infektion var blevet kommenteret. Den kommenterede gener blev involveret i protein metabolisme, inflammatorisk og immunologisk reaktion, signaltransduktion, gentranskription, sporelement metabolisme, og så videre. De 82% af disse gener (28/34) blev kategoriseret i tre molekylære interaktion netværk er involveret i genekspression, kræft fremskridt, antigen præsentation og inflammatorisk respons. De udtryk data i arrayet hybridisering blev bekræftet ved kvantitative real-time PCR assays. Tilsammen disse data viste, at H. pylori
infektion kunne ændre cellulære genekspression processer, flygte vært forsvarsmekanisme, øge inflammatoriske og immunreaktioner, aktivere NF-KB og Wnt /β-catenin signalvej, forstyrre metalion homeostase, og fremkalde carcinogenese. Alle disse kan bidrage til at forklare H. pylori
patogene mekanisme og den gastroduodenale patogenese fremkaldt af H. pylori
infektion

Henvisning:. Yang Z-M, Chen W-W, Wang Y-F (2012) Gene Expression Profilering i maveslimhinden fra Helicobacter pylori
inficerede og inficerede patienter, der gennemgår kronisk Overfladisk Gastritis. PLoS ONE 7 (3): e33030. doi: 10,1371 /journal.pone.0033030

Redaktør: Niyaz Ahmed, University of Hyderabad, Indien

Modtaget: Juli 12, 2011; Accepteret: 9. februar 2012; Udgivet: 16 marts, 2012 |

Copyright: © 2012 Yang et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Forfatterne 'manuskript blev støttet af National Natural Science Foundation of China (NO 90.209.004.) (http://www.nsfc.gov.cn/Portal0/default124.htm), Guangdong Natural Science Foundation (NO 05.102.323.) (http: //gdsf.gdstc.gov.cn/), og E-Institut Byggeri Plan projekt af Shanghai Municipal uddannelsesudvalg (NO. E03008) (http://www.shmec.gov.cn/). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes fuldfører interesser

Introduktion

Helicobacter pylori
( H. pylori
) er en spiralformet Gram-negativ bakterie, der koloniserer maven i omkring 50% af alle mennesker. Selv om flertallet af H. pylori
-colonized individer forbliver asymptomatisk, H. pylori
infektion er den mest hyppigste årsag til kronisk gastritis og kendt for at være en risikofaktor for peptisk ulcussygdom og gastrisk malignitet. Det er også den første bakterie observeret at fungere som et kræftfremkaldende stof.

Udviklingen af ​​kronisk gastritis forbundet med H. pylori
infektion er en multifaktoriel proces. Begge H. pylori
vært faktorer har indflydelse på patogenesen af ​​kronisk gastritis. På H. pylori
side, virulensfaktorer produceret af H. pylori
ikke kun skade direkte gastrisk epitelcelle, men også øge inflammatorisk cytokinproduktion, epitelcelleproliferation og apoptose. Vakuolerende cytotoksin (VacA) og cytotoksin-associeret gen A protein (CagA) er væsentlige virulensfaktorer. CagA translokeres ind gastriske epitelceller ved en type IV secerneringssystem, kodet af Cag-patogenicitet øer. Både phosphoryleret og ikke-phosphoryleret CagA kan aktivere cytoskeletal reorganisering og flere signaltransduktionsveje, såsom PI3A /Akt, beta-catenin og NF-kappaB (NF-KB) signalering, som fremmer proliferation og inflammation [1] - [2]. VacA udskilles af type V-sekretion systemet internaliseres i værtsceller ved endocytose og påvirkninger forskellige cellulære processer, herunder celle vakuolisering, mitokondrier-afhængig celledød og en stigning i permeabiliteten af ​​gastrisk epitel, inhibering af T-celleaktivering og proliferation, og initiering af proinflammatoriske respons [3]. Desuden VacA også aktivere PI3A /Akt, MAPK og NF-KB signalering [3] - [4]. Neutrofilaktiverende protein (HP-NAP) udskilt af H. pylori
er også en vigtig virulensfaktor grund af sin evne til at inducere neutrofiler til at producere reaktive oxygenradikaler [5]. HP-NAP er en immunmodulator og er i stand til at inducere ekspressionen af ​​interleukin-12 (IL-12), IL-23 og IL-8 ved at stimulere forskellige inflammatoriske celler, såsom neutrofiler, monocytter og dendritiske celler. HP-NAP er nu betragtes som en afgørende faktor i at køre Th1 betændelse i H. pylori
infektion [6] - [7]. H. pylori
lipopolysaccharid (HP-LPS) forøger celleproliferation og inflammation via MEK1 /2-ERK1 /2 mitogenactivated protein kinase kaskade og Toll-lignende receptor (TLR) i gastriske epitelceller [8]. H. pylori
varme-shock protein 60 (HP-HSP60) inducerer inflammatoriske respons via Toll-lignende receptor og MAPK pathways i monocytiske celler, makrofager og gastriske epitelceller [9] - [11]. OipA, vides at påvirke risikoen for at udvikle klinisk H. pylori
-relaterede sygdomme, spiller en rolle i H. pylori
-induceret omdrejningspunkt vedhæftning kinase aktivering og cytoskeletal omorganisering. Desuden har nogle undersøgelser vist andre pathopoiesis faktorer der udskilles af H. pylori
var involveret i værtscelle inflammatorisk reaktion [12] - [14]. Derfor kan aktivere vært inflammatorisk reaktion og flere signalgivere transduktioner være den primære pathopoiesis mekanisme H. pylori
.

På værten side, host modvirker H. pylori
infektion med ændring i forskellige aspekter. Sekretion af antibakterielle stoffer og gastrisk mucosal barriere er de vigtige forsvarsmekanismer i maven at begrænse spredningen af ​​ H. pylori
. Lactoferrin inhiberer bakterievækst ved at begrænse tilgængeligheden af ​​ekstracellulære jernioner, og Lactoferrin har også antibakterielle egenskaber [15]. Komponenter i mavens mucin kan hæmme biosyntesen af ​​ H. pylori
væg. Neutrofiler og makrofager producerer store mængder af reaktive oxygenarter (ROS) og nitrogenoxid (NO), som kan producere reaktive nitrogenforbindelser (RNS) ved omsætning med O2 ^{˙- [16] - [18]. ROS og RNS direkte kan dræbe bakterier. Desuden vært inflammatorisk og immunologisk reaktion til H. pylori
stiger. Den kroniske infektion blev karakteriseret ved at øge antallet af lymfocytter, makrofager, neutrofiler, mastceller og dendritiske celler og infiltration af inflammatoriske celler ind i sub-epithelial gastrisk lamina propria. En humoral immunrespons på H. pylori
fremkaldes i næsten alle H. pylori
inficerede mennesker. IFN-γ, er TNF, IL-6, IL-7, IL-8, IL-10 og IL-18 niveauer steg i maveslimhinden [19] - [20]. Monocytafledte humane dendritiske celler frigiver cytokiner og forøge ekspression af dominerende histokompatibilitetskompleks klasse II-proteiner [21]. Desuden H. pylori
infektion kan øge celleproliferation [8], [22] som at hente maveslimhinden skader og apoptose af gastriske epitelceller [18], [23]. For således at modvirke H. pylori
infektion, host aktiverer gentranskription involveret i forsvar mekanisme, inflammatoriske og immunologiske reaktion, celledeling og apoptose.}

Analyse af host genekspression profilering som reaktion på H. pylori
infektion kan være en metode til bedre at forstå betydningen af ​​værten faktorer i patogenese. cDNA microarray er blevet brugt af mange undersøgelser til at undersøge ændringer i host-genekspression induceret af H. pylori
infektion. Disse tidligere undersøgelser var hovedsagelig baseret på enten in vitro
kultur celler eller in vivo
dyremodeller [24] - [29]. For eksempel studier i rhesus makak og U937-celler fundet, at H. pylori
infektion ændret vært ekspression af gener relateret til immun unddragelse, inflammatoriske og immunreaktioner, signaltransduktion og transkriptionsfaktorer [24] - [25]. Genekspressionsprofilering er også blevet anvendt til at undersøge human gastrisk mucosa eller biopsi væv inficeret med H. pylori
i Europa og Sydamerika. I disse undersøgelser prøverne anvendes til gen-microarrays er fra de af de kroniske abdominale klager vedrørende ikke-atrofisk og atrofisk gastritis, duodenal og mavesår. Og genchips anvendt i tidligere undersøgelser blev hovedsageligt lav massefylde, som havde en relativt begrænset antal gener [30] - [32], med en nylig undtagelse, hvor hele genomet microarray repræsenterer mere end 47.000 transkripter blev anvendt til at undersøge genekspression profilering i europæiske patienter inficeret med H. pylori
[33]. Men sjælden rapport, især i Asien, er på analysen af ​​genekspression profilering af menneskelig maveslimhinden fra H. pylori
-relaterede kronisk overfladisk gastritis ved hjælp af high-density cDNA microarray.

I det nuværende arbejde, kronisk overfladisk gastritis, som er en meget almindelig sygdom af kroniske abdominale klager i Kina blev valgt som sygdom tilstand af H. pylori
infektion, og high-density-cDNA microarray herunder 14,112 klonede cDNA'er blev anvendt til chip eksperiment. Genekspressionsprofilerne af H. pylori
inficerede og ikke-inficerede patienter, der gennemgår kronisk overfladiske gastritis blev analyseret af BRB ArrayTools og IPA-software. Ændring af genekspressionsprofiler blev yderligere analyseret for at undersøge virkningerne af H. pylori
infektion på værten genekspression. Sammenligning af disse profiler med offentliggjorte patologisk litteratur kan bidrage til identifikation af gener forbundet med H. pylori
infektion og bedre forståelse for patogene mekanismer H. pylori
patofysiologiske mekanismer involveret H. pylori
inficerede kronisk overfladisk gastritis.

Resultater

Den nuværende undersøgelse blev designet til at identificere maveslimhinden gener, biologi processer og molekylære interaktion netværk korreleret med H. pylori
infektion. CDNA microarray teknologi blev anvendt til at undersøge ændringen i genekspressionsprofiler mellem H. pylori
inficerede og ikke-inficerede patienter med kronisk overfladisk gastritis. De differentielt udtrykte gener identificeret af BRB ArrayTools bløde fandtes at være relateret til forskellige biologi processer, herunder protein metabolisme, inflammatorisk og immunologisk reaktion, signaltransduktion, gentranskription, sporelement metabolisme, og så videre. Ved IPA Core Analyser, blev de fleste af disse gener kategoriseret i tre molekylære interaktion netværk er involveret i genekspression, inflammatorisk respons og kræft fremskridt.

Identifikation af differentielt udtrykte gener i H. pylori
inficerede og ikke-inficerede patienter, der gennemgår kronisk overfladisk gastritis

Vi vedtog gen-chips, der indeholder 14,112 klonede cDNA for at sammenligne genekspressionsprofilerne mellem H. pylori
inficerede og ikke-inficerede patienter med kronisk overfladisk gastritis. De chip blev analyseret af BRB ArrayTools software. Ud af alle klonede cDNA'er, blev 6.143 gener matches med data filterbetingelse. Tredive-otte gener var signifikant korreleret med H. pylori
infektion i maveslimhinden af ​​patienter med kronisk overfladisk gastritis, der blev defineret som differentielt udtrykte gener. Disse otteogtredive differentielt udtrykte gener omfattede 23 up-regulerede gener og 15 ned-regulerede gener. Den scatterplot af differentielt udtrykte gener blev vist i figur 1. Blandt 38 gener, de 34 differentielt udtrykte gener har deres gener annotation information, der er involveret i protein metabolisme, inflammatorisk og immunologisk reaktion, signaltransduktion, gentranskription, sporelement metabolisme, og så videre (tabel 1).

Biologiske processer differentielt udtrykte gener i H. pylori
inficerede og ikke-inficerede patienter, der gennemgår kronisk overfladisk gastritis

Protein metabolisme (tabel 1).

I denne undersøgelse fandt vi 9 gener involveret i protein metabolisme. De 4 down-regulerede gener var GOLPH3, ASB15, RWDD4A og RNF138, og 5 up-regulerede gener var RPS14, RPS27, WASH1, PSMD5 og PSME2. Protein metabolisme er en kompliceret proces, herunder peptid-biosyntese, målrettet transport, protein ubiquitinering pathway osv.
RPS14 og RPS27 er bestanddel af det ribosomale 40S underenhed. WASH1 og GOLPH3 deltage i målrettet transport af peptid. WASH1 rekrutterer og aktiverer ARP2 /3-kompleks til induktion actinpolymerisation og spiller en central rolle i fission af tubuli, der tjener som transport- mellemprodukter under endosom sortering [34]. GOLPH3 er en perifer membranprotein af Golgi stakken og har en regulerende rolle i Golgi handel, der er impliceret i protein trafficking, receptor genanvendelse, og proteinglycosylering [35] - [36]. PSMD5 og PSME2 er del af proteasom og deltage i ubiquitin-afhængig protein nedbrydningsprocessen. ASB15, RWDD4A og RNF138 er impliceret i enzymer, der deltager i protein ubiquitinering. ASB15 er del af ankyrin repeat og SOCS boks (ASB) familie og interagerer med Cul5-Rbx2 at danne E3 ubiquitin ligaser, som spiller væsentlige roller via en ubiquitinering-medieret vej [37]. Nyere forskning viser ASB15 regulerer proteinsyntese i skeletmuskulatur [38]. Selvom RWDD4A har ingen detaljeret kommentering, at RWD struktur væsentligt ligner af ubiquitin-konjugerende enzymer (E2) [39]. Således kan RWDD4A funktion være relateret til ubiquitin-konjugerende enzymer. RNF138 (også kendt som NARF) fungerer som E3 ubiquitin- proteinligase, der sammen med NLK, er involveret i ubiquitinering og nedbrydning af TCF /LEF. I mellemtiden, RNF138 udstiller også auto-ubiquitinering aktivitet i kombination med UBE2K [40].

Cell vedhæftning, inflammatoriske og immunologiske reaktion (tabel 1).

H. pylori
koloniseret i maven ved binding af adhæsin og dens tilsvarende receptor. Efter H. pylori
infektion, host skaber en tilstrømning af immuneffektorceller og inflammatoriske celler i maveslimhinden og fremmer immunforsvaret og inflammatorisk respons. Således udskrifter koder immune og inflammatoriske respons proteiner er reguleret af H. pylori
infektion. Vi fandt, at 7 gener kan være forbundet med denne gruppe. Blandt dem, CEACAM8, LGALS3BP, HLA-DRB1, GPX1 og NOSIP var opreguleret, mens MUC16 og C5ORF53 blev nedreguleret. CEACAM8, også kendt som CD66b, tilhører den carcinoembryonisk Ag supergenfamilien. CD66b er en aktivering markør for humane granulocytter og regulerer vedhæftning og aktivering af humane eosinofile [41]. LGALS3BP, også betegnet tumor-associeret antigen 90K eller Mac-2 BP, fremmer intergrin-medieret celleadhæsion og stimulerer værtens forsvar mod virus og tumorceller [42] - [43]. HLA-DRB1 er påkrævet for at opbygge et immunrespons. Aktivt oxygen og NO er ​​vigtige mediatorer af inflammation. Den vigtigste funktion af GPX1 er at beskytte mod den skadelige effekt af endogent dannede hydroxyperoxides. NOSIP negativt regulerer NO produktion [44]. MUC16 (også kendt som CA125) giver en beskyttende, smørende barriere mod smitstoffer på slimhinder og medierer celleadhæsion [45]. C5ORF53 (Synonymer: IgA-inducerende protein homolog, IGIP) øger IgA sekretion fra B-celler stimuleret via CD40 [46]

Signal transduktion (tabel 1)

SCGN, PHPT1 og MST4.. deltage i celle signalveje. SCGN er et calcium-bindende protein med ligheder med calmodulin og calbindin-D28K og kan forbinde Ca ^{2+ signalering til eksocytotiske processer [47]. PHPT1 katalyserer dephosphorylering af phosphohistidin [48], mens MST4 katalyserer phosphorylering af protein-serin /threonin.}

gentranskription (tabel 1).

Adskillige gener relateret til transskription regulator i maveslimhinden var reguleret af H. pylori
infektion. De 3 down-regulerede gener var C19ORF2, NR1D2 og ELP4, og 4 op-regulerede gener i denne gruppe var MED6, HDAC7, ANP32B og TCEB2. Den NR1D2 (også kendt som Rev-erbβ) og C19ORF2 (også kendt som RMP eller URI) fungerer som transkriptionelle corepressorer og negativt modulerer transkription [49] - [50]. ELP4 fungerer som underenheden af ​​RNA-polymerase II forlænger kompleks, som er en histonacetyltransferase komponent af RNA-polymerase II (Pol II) holoenzym og involverer i transkriptionel forlængelse. TCEB2 er en generel transskription elongation faktor, der øger RNA-polymerase II transkription forlængelse [51]. HDAC7 spiller en rolle i gen-transkriptionel repression af histondeacetylaser [52]. ANP32B regulerer genekspression ved at fungere som en histon chaperone og hæmmer af histonacetylering [53]. MED6 er en co-aktivator involveret i den regulerede transskription af næsten alle RNA-polymerase II-afhængige gener [54].

Trace element metabolisme (tabel 1).

FTL (ferritin, lys polypeptid) fungerer som oplagring af jern i en opløselig og ikke-toksisk tilstand [55]. COMMD1 er et multifunktionelt protein og deltager i reguleringen af ​​transkriptionsfaktoren NF-KB og kontrol af kobber metabolisme [56]. SLC39A6 (Synonymer: LIV1, ZIP6).. Tilhører en underfamilie af zink transportører [57]

Andet (tabel 1)

Fem ekstra gener udtrykkes forskelligt i H. pylori
inficeret slimhinde, der koder for proteiner involveret i diverse intracellulære funktioner. RNASEH2B deltager i DNA-replikation og medierer udskæring af enkelt RNA fra DNA: RNA-duplexer [58]. FLJ35220 har ingen detaljeret kommentar, men det kan tilhøre den endonuclease V familie i overensstemmelse med Swiss-Prot og GO lighed analyse, og deltage i DNA-reparation som respons på DNA skader stimulus. SULT1A4 (eller SULT1A3) katalyserer sulfat konjugation af phenol monoaminer (neurotransmittere såsom dopamin, noradrenalin og serotonin), fenol og catechol narkotika [59]. COX7B er den terminale del af den mitokondrielle respiratoriske kæde og katalyserer elektronoverførsel fra reduceret cytochrom c til oxygen. ATP6AP2 (Synonymer: Renin-receptor) spiller en rolle i renin-angiotensin-systemet (RAS) [60]

Cluster analyse af differentielt udtrykte gener

Vi udførte klyngeanalyse for prøverne fra seks. patienter med kronisk overfladisk gastritis og 38 differentielt udtrykte gener under anvendelse BRB ArrayTools software. For prøver, blev patienterne opdelt i to klynger af H. pylori
inficeret og ikke-inficerede. For gener, blev ned-regulerede gener grupperet i to grupper med C5ORF53, SCGN, RNF138, ELP4, RWDD4A, ASB15, C19ORF2 og RNASEH2B i én gruppe, mens ATP6AP2, NR1D2, MUC16, GOLPH3, MST4 og SLC39A6 i den anden gruppe; opregulerede gener blev også samlet i to grupper. PSMD5, GPX1, WASH1, HDAC7, HLA-DRB1, RPS27, CEACAM8 og MED6 blev samlet i én gruppe, mens resten dannede den anden gruppe (figur 2).

Netværk analyse af differentielt udtrykt gener interaktion

for at fortolke differentielt udtrykte gener af H. pylori
infektion i forbindelse med biologiske processer, forbindelser og net, blev IPA Core Analyser udføres og tre høje scoring net (score > 15) indbefatter 82% (28/34) af differentielt udtrykte gener blev identificeret (figur 3). Disse scoringer, der stammer fra p
værdier, angivet sandsynligheden af ​​fokus gener tilhører et netværk versus dem, der opnås ved en tilfældighed alene, hvilket eliminerer sandsynligheden for deres forekomst i et netværk for at være på grund af støj. Netværket 1 med den højeste score (score = 25) består af genekspression, lille molekyle biokemi og cancer. Andre efterfølgende net inkluderet netværk 2 (score = 19) af genekspression, cellulære udvikling, cellevækst og proliferation, og netværk 3 (score = 16) af antigenpræsentation, inflammatorisk respons, dermatologiske sygdomme og tilstande. Disse resultater antydede, at de ændrede gener blev fordelt mellem forskellige netværk, der kunne forventes at de forskellige indflydelse på patienter med H. pylori
infektion. I mellemtiden er den signifikant ( s
< 0,05) "molekylære og cellulære funktion" i IPA-software bestod af antigen præsentation, celledød, genekspression, molekylær transport og cellulære udvikling, mens protein ubiquitinering vej var den mest signifikant ( s
= 0,0124) "top kanoniske sti" ændret af H. pylori
infektion hos kronisk overfladisk gastritis.

Figur 3 viste gener interaktion i tilknyttede netværk. To af de vigtigste centrale punkter i netværk 1 var RNA polymeraseII og NF-KB (kompleks). C19ORF2, MED6 og TCEB2 direkte reguleret RNA-polymerase II, mens COMMD1, GPX1 og ATP6AP2 direkte interagerede med NF-KB. NOSIP og GOLPH3 indirekte interageret med RNA-polymerase II og NF-KB via BCL2 og ERBB2 hhv. Desuden SCGN og PHPT1 indirekte reguleret NF-KB via TAC1 og TRAF6 hhv. CTNNB1, catenin (cadherin-associeret protein), beta 1, var et vigtigt omdrejningspunkt i netværk 2. HDAC7 og ANP32B direkte interageret med CTNNB1, mens FTL, CEACAM8, MST4, NR1D2 og RPS27 indirekte interageret med CTNNB1 ved GADD45A, CEACAM1, EGF, NCOR1 og HRAS hhv. Et af de vigtige centrale punkter i netværket 3 var MHC-klasse II (kompleks). HLA-DRB1, SLC39A6 og LGALS3BP havde direkte interaktion med MHC klasse II. PSME2 og SULT1A3 blev indirekte forbundet med MHC klasse II af IFNg (interferon, gamma) og beta-østradiol, som også var vigtige centrale punkter i netværket 3.

SYBR grøn kvantitativ real-time PCR bekræftelse af udvalgte gener

SYBR green kvantitativ realtids-PCR blev anvendt til at bekræfte ekspression data opnået for 4 af de virksomheder og overudtrykte gener påvises ved microarray analyse (tabel 2). Der var overensstemmelse mellem de microarray data og real-time PCR data i alle tilfælde. Men microarray resultater overvurderet fold-ændringen fundet ved PCR.

Diskussion

Her rapporterede vi microarray resultater af genekspression profilering i gastrisk antral slimhinde fra patienter med kronisk overfladisk gastritis inficeret H. pylori
og ikke-inficerede. Vores resultater viste, at H. pylori
infektion reguleret ekspression af gener relateret til protein metabolisme, inflammatorisk og immunologisk reaktion, signaltransduktion, gentranskription, sporelement metabolisme, og så videre.

Af udgøres de fleste af generne reguleres af H. pylori
infektion blev identificeret ved traditionelle teknikker, såsom Northern blot-analyse eller revers transkriptase, kvantitativ polymerasekædereaktion (RT-qPCR). Med disse teknikker, én eller et begrænset antal af målgener kunne udvælges i et eksperiment, som sædvanligvis er fremstillet, eksperimenterne havde tendens til at validere eller modbevise specifikke hypoteser, men ikke føre til opdagelsen af ​​uventede differentielt udtrykte gener. Imidlertid cDNA microarray teknologi tilladte forskere ikke kun at studere titusinder af gener samtidigt, men også at identificere uventede gener, som bør være potent gavnligt at forstå patogene mekanisme i H. pylori
. Ikke desto mindre, hvordan man udlæsning store storsind data produceret af chip eksperiment er stadig et puslespil af denne metode. At fortolke data, er der to vigtige værker, præcist at identificere de gener, der blev udtrykkes forskelligt blandt grupper af prøver indsamlet fra forskellige typer af væv, og udnytte disse gener at belyse patogene mekanisme af H. pylori
. BRB ArrayTools er en omfattende software udviklet af professionelle biostatistikere erfaring i design og analyse af cDNA microarray undersøgelser, som er almindeligt anerkendt som den mest statistisk velfunderet pakke til rådighed for analyse af cDNA microarray data. I vores foreliggende undersøgelse anvendte vi BRB ArrayTools at identificere differentielt udtrykte gener og klynge for disse gener og prøver. For at øge data nøjagtighed blev datafiltre gjort før klassen sammenligning analyse, herunder spot filers, normalisering og gen filtre. Så indstilling af s Drømmeholdet værdi ( s
< 0,001) og fold opladning (over 2,0) blev anvendt til at mindske falsk positiv betydelig forøgelse [61]. IPA, Ingenuity® Knowledge Base, er en samling af biologiske interaktioner og funktionelle anmærkninger oprettet fra millioner af individuelt modellerede relationer mellem proteiner, gener, metabolitter, komplekser etc
. Disse modellerede relationer omfatter rige kontekstuelle detaljer, linke til den oprindelige artikel, og manuelt revideret for nøjagtighed. IPA er blevet bredt vedtaget og anvendes af life science forskningsverdenen. I denne undersøgelse anvendte vi IPA at anmærke gen bio-funktion og konstruere interaktion netværk for differentielt udtrykte gener. Således kombinerer overlegenheder af BRB ArrayTools og IPA med offentliggjorte litteratur om H. pylori
kunne være en bedre tilgang at forstå dens patogene mekanisme i analyse af cDNA microarray.

H. pylori
og dens produkter /virulensfaktorer indtaste værtscellerne, enten ved en type IV sekretion systemet direkte indsprøjtning ind i cytoplasmaet (f.eks CagA), eller ved endocytose mekanisme bliver internaliseret i værtscellen (f.eks VacA, LPS, Urease) . Desuden er VacA-induceret celle vakuolisering involveret i endosom dannelse og sortering. Nærværende undersøgelse viste WASH1 som regulerede endosom form og menneskehandel ved at påvirke actin polymerisering [34], blev opreguleret. Efter H. pylori
virulensfaktorer indtaste gastrisk epitel, ophobes de i partikel-rige cytoplasmatisk struktur (PACS), som opstår i ribosom-rige cytoplasma. Ud over co-lokalisering af VacA, CagA og urease, PACS koncentrerer ydre membranproteiner med NOD1 receptor og ubiquitin-proteasom systemet (UPS) komponenter, herunder ubiquitin-aktiverende enzym E1, polyubiquitinated proteiner, og proteasom komponenter [62]. NOD1 er en selektiv H. pylori
receptor, som reagerer på bakterien eller dens virulensfaktorer ved at frigive cytokiner og kemokiner. UPS er den vigtigste pathway af ikke-lysosomal nedbrydning af forskellige cellulære proteiner. Nylig undersøgelse viste, protein ubiquitylering havde en central rolle i reguleringen af ​​immunreaktioner [63]. Således kan PACS have en rolle i bakteriel genkendelse og håndtering, og kan modulere aktiviteten af ​​toksiner /virulensfaktorer og inducere relevante immunresponser, især gennem immunoproteasome [62]. I nærværende undersøgelse, de to ribosomkomplekser proteiner af RPS14 og RPS27 og to proteasom komponenter af PSMD5 og PSME2 var op-reguleret. Disse resultater viste, at H. pylori
infektion kan stimulere PACS formation. Desuden er ASB15, RNF138 og RWDD4A involveret i ubiquitylering modifikation, som har en central rolle i reguleringen af ​​immunreaktioner [63]. De tre gener blev nedreguleret i vores undersøgelse. ASB15, der deltager i dannelse E3 ubiquitin ligaser [37], er en bestanddel af ankyrin repeat og SOCS boks (ASB) -familien, som hører til suppressor af cytokin kasse signalering (SOCS) proteinsuperfamilien [38]. Ankyrin repeats kan binde til RHD af NF-KB, maskering sin kernelokaliseringssekvens, dermed fastholde NF-KB i cytoplasmaet og inhiberer NF-KB-aktivering [63]. RNF138 (NARF) er en ring indeholdende E3 ubiquitin-protein-ligase, der har afgørende rolle i perifere T-celle-tolerance og inhibering af T-celleaktivering [63]. Desuden RNF138 undertrykker Wnt /beta-catenin signalering [40]. Den nedregulering af ASB15 og RNF138 i den foreliggende undersøgelse angivne H. pylori
infektion kunne fremme vært inflammatoriske og immunrespons. RWDD4A er ikke blevet kommenteret og dens relation til H. pylori
infektion behov undersøges yderligere. Tilsammen disse resultater viste, at H. pylori
infektion kan stimulere PACS dannelse og efterfølgende fremkalde vært forskellige cellulær proces, herunder inflammatoriske og immunreaktioner og signaltransduktion.

De fremtrædende træk ved H. pylori
-relaterede kronisk gastritis er persistente kolonisering af H. pylori
og vedvarende forbedret inflammation med øget inflammatorisk celleinfiltration i den lokale maveslimhinden. Derfor H. pylori
skal først udvikle sig forskellige tricks til at flygte fra vært antimikrobielt forsvarsmekanisme for at vedvarende kolonisere i maven. Vores cDNA microarray data leveres også nogle beviser i disse aspekter. MUC16, som giver en beskyttende, smørende barriere mod smitstoffer på slimhindeoverflader [45], blev fundet nedreguleret af H. pylori
. Immunoglobulin A (IgA) er en vigtig del af den lokale immunitet maveslimhinden, som spiller vigtig rolle i forsvaret mod patogener invasion og opretholde tarm homeostase [64] - [65]. C5ORF53, øger IgA sekretion [46], blev nedreguleret af H. pylori
. NO og ROS er vigtige mediatorer af inflammation, som direkte kan dræbe bakterien. Som vært antimikrobielt forsvar mekanisme, ROS og NO produceret af makrofager og neutrofiler blev fremkaldt af H. pylori
infektion [18]. Men NOSIP og GPX1 som kunne hæmme NO og ROS produktion henholdsvis [44], blev opreguleret af H. pylori
i nærværende undersøgelse. Disse resultater viste, at H. pylori
kunne undslippe værten forsvarsmekanisme ved at regulere relateret genekspression for at vedholdende kolonisere inden maveslimhinden, hvilket blev bekræftet af en anden chip eksperiment [25]. Desuden H. pylori
og dens produkter /virulensfaktorer inducerer inflammation og immunitet reaktioner efter at inficere værten celler. Flere microarrays forskningsresultater vist, at H. pylori
infektion korrelerer signifikant med overekspression af MHC klasse II antigenpræsenterende gener, ubiquitin-D, CXCL-2 og -13, CCL18, og VCAM-1-gener [30], [32] - [33]. I vores nuværende undersøgelse blev celleadhæsionsmolekyle CEACAM8 og MHC klasse II-antigen-præsenterende gen HLA-DRB1 fundet opreguleret af H. pylori
infektion, mens celle kemokiner eller deres receptorer viste ingen forskel. Forskellen af ​​vores resultater kan skyldes prøven numre og etnisk forskel. pylori
. pylori
. pylori
infektion. H. pylori
. pylori
infektion. pylori
infektion. pylori
infektion.

• PLoS ONE: Epstein-Barr-virus og Helicobacter pylori-infektion er positivt forbundet med alvorlig Gastritis hos børn
• PLoS ONE: En Praktisk Model of Svær, høj forekomst Autoimmune Gastritis Forårsaget af Polyklonale effektor T-celler og uden forstyrrelse af Regulatory T-celler